Калибровочный график
Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартных образцов. Для чего в ряд колб емкостью 250 мл вносят по 100 г контрольной почвы, на которую наносят стандартный раствор в соответствии с таблицей и дистиллированную воду, постепенно пропитывая почву.
Таблица
Шкала стандартов для определения стирола
РеактивыНомера стандартов012345678910Стандартный раствор с содержанием 10 мкг/мл стирола, мл00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,0Дистиллированная вода, мл59,59,08,58,07,57,06,56,05,55,0Содержание стирола в стандартном образце, мкг05,010,015,020,025,030,035,040,045,050,0Колбы закрывают пробками и встряхивают для перемешивания почвы со стандартным раствором и оставляют на 3 - 4 часа. Затем контрольные пробы анализируют аналогично пробам. По 1 мкл экстракта из каждого стандартного образца вводят в испаритель и хроматографируют в условиях анализа пробы. По полученным средним данным из 5 определений для каждого образца строят калибровочный график зависимости площади пика от количества стирола.
Отбор проб
Отбор проб почвы проводят по ГОСТ 17.4.4.02-84 "Охрана природы. Почва. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа". Пробу почвы в количестве 1 кг помещают в герметичную емкость из стекла или пластмассы. Пробу анализируют в день отбора, хранение возможно в течение 1 - 2 суток при температуре не выше 2 - 3°С.
Ход анализа
100 г почвы помещают в колбу с притертой пробкой, заливают 50 мл петролейного или диэтилового эфира и устанавливают на аппарат для встряхивания в течение 10 минут. Затем экстракт сливают в другую колбу, профильтровывая через бумажный пористый фильтр с 5 г безводного сульфата натрия (для осушки от влаги). Пробы еще 2 раза экстрагируют по 5 минут с 30 мл эфира. Объединенные экстракты концентрируют в приборе для перегонки жидкостей с дефлегматором при температуре не выше 50°. Отгон избытка растворителя ведут под вакуумом, создаваемым водоструйным насосом, до объема 6 - 8 мл. Затем переносят в центрифужную пробирку и упаривают под тягой до 1 мл. Перед анализом включают хроматограф в соответствии с инструкцией и выводят на рабочий режим:
температура термостата 100°
температура испарителя 150°
скорость газа-носителя (азота) 20 мл/мин
скорость водорода 25 мл/мин
скорость воздуха 200 мл/мин
скорость диаграммной ленты 240 мм/час
Время удерживания стирола 6 мин 20 с. Время выхода петролейного эфира 2 мин 10 с.
Пробу в количестве 1 мкл вводят микрошприцем через испаритель в хроматографическую колонку. На полученной хроматограмме измеряют площади пиков анализируемых веществ и по калибровочному графику находят содержание стирола в пробе.
Расчет
Концентрацию стирола в почве (С мг/кг) вычисляют по формуле:
а х V 100
С = ────── х ───────
в x V 100 - е
1
где а - количество стирола в пробе, мкг;
V - объем экстракта, мл;
V - объем экстракта, вводимого в прибор для анализа, мл;
1
e - влажность почвы, %;
в - навеска исследуемой почвы, г;
100
─────── - коэффициент пересчета на абсолютно сухую почву.
100-е
Формальдегид*(12)
Колориметрический метод
Принцип и характеристика метода
Формальдегид извлекается из почвы перегонкой с водяным паром в сильно кислой среде и определяется при содержании менее 10 мг/л в отгоне колориметрированием по цветной реакции с хромотроповой кислотой. Чувствительность метода составляет 0,005/100 г почвы. Определению мешают диметилдиоксан и уротропин, так как в процессе загрязнения растворов в сильнокислой среде происходит их гидролиз, приводящий к образованию формальдегида. Поэтому данный метод позволяет определить лишь сумму свободного и связанного формальдегида. При отгонке из почвы, кроме формальдегида, будут извлекаться и другие альдегиды, из которых реагирует с хромотроповой кислотой только ацетальдегид в концентрациях порядка граммов в 1 л, остальные альдегиды определению не мешают. Определению не мешают также глиоксаль, уксусная кислота и щавелевая кислота, ацетон и глицерин.
Аппаратура и посуда
1. Перегонный аппарат состоит из колбы для перегонки емкостью 500 мл, насадки с капельной воронкой и прямого холодильника; все соединения на шлифах.
2. Пробирки емкостью 50 мл с меткой - 20 мл.
3. Водяная баня.
4. Фотометр с зеленым светофильтром (лямбда = 570 мм).
5. Кюветы с толщиной оптического слоя 5 см.
Реактивы и растворы
1. Серная кислота, чда#, концентрированная, уд.вес 1,84.
2. Натриевая соль хромотроповой кислоты, 2% раствор.
Растворяют 1 г натриевой соли хромотроповой кислоты, чда# в дистиллированной воде, фильтруют через небольшой складчатый фильтр и фильтрат доводят дистиллированной водой до 50 мл. Применяют всегда свежеприготовленный раствор.
3. Формальдегид. Стандартные растворы. Основной раствор с содержанием 0,020 мг/мл НСНО, рабочий раствор с содержанием 0,001 мг/мл НСНО.
Отбор проб
Пробы почвы отбираются послойно на глубину 0 - 20 см, 20 - 40 см, 40 - 60 см с помощью ручного почвенного бура и помещаются в склянки с пришлифованными крышками. Допускается хранение проб не более суток в холодильнике при температуре от 0°С до + 5°С, но лучше приступать к анализу немедленно.
Ход анализа
100 г свежей почвы, из которой предварительно удалены корешки и возможные примеси, помещают в колбу емкостью 500 мл, приливают 300 - 500 мл дистиллированной воды. Колбу помещают в колбонагреватель, присоединяют холодильник и проводят отгонку. Одновременно проводят определение содержания влаги в почве. Содержимое колбы необходимо периодически перемешивать, чтобы почва в колбе не припекалась. Когда в приемник отгонится 130 - 150 мл дистиллята, перегонную колбу охлаждают, добавляют еще 100 мл дистиллированной воды и продолжают перегонку до тех пор, пока объем дистиллята не составит около 230 мл. Дистиллят переносят в мерную колбу на 250 мл и разбавляют водой до метки.
В термостойкие пробирки наливают 5 мл дистиллята, 0,5 мл 2% раствора натриевой соли хромотроповой кислоты, 5 мл концентрированной серной кислоты и все это перемешивают. Пробирки помещают в кипящую водяную баню на 30 мин. Затем содержимое пробирок охлаждают и разбавляют водой до 20 мл. После перемешивания раствор колориметрируют на ФЭК с зеленым светофильтром в кюветах с толщиной оптического слоя 5 см.
Построение калибровочного графика
В ряд пробирок набирают по 5 мл образцовых растворов с концентрацией 0, 0,0125; 0,025; 0,050; 0,100; 0,150; 0,200; 0,250 мг формальдегида в 250 мл. Для этого в мерные колбы на 100 мл наливают 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100 мл рабочего стандартного раствора (0,001 мг/мл) и разбавляют отгоном из контрольной пробы до метки. Далее поступают как и при анализе пробы. По показаниям ФЭКа строят калибровочную кривую зависимости светопоглощения от концентрации формальдегида.
Расчет анализа
Содержание формальдегида Х в мг/100 г почвы вычисляют по формуле:
а х 100
Х = ───────, где
н
а - концентрация формальдегида, найденная по калибровочному графику;
н - навеска почвы, взятая для определения в г в пересчете на
абсолютно сухую почву;
100 - коэффициент пересчета на 100 г почвы.
Объемный метод
Принцип и характеристика метода
Объемный метод определения формальдегида в почве основан на взаимодействии карбонильных соединений (альдегидов и кетонов) с солянокислым гидроксиламином. При этом образуется оксим и выделяется соляная кислота в количестве, эквивалентном взятому альдегиду. Реакция для формальдегида протекает по уравнению:
Н Н
\ \
С = О + NH OH.HCl C + NOH + H O + HCl
/ 2 / 2
Н Н
Образующаяся соляная кислота определяется титрованием щелочью в присутствии смешанного индикатора. Чувствительность метода 5 мг/100 г почвы. Определению не мешают другие альдегиды, фенол и метиловый спирт.
Аппаратура и посуда
Колба перегонная емкостью 0,5 л со шлифом.
Холодильник Либиха со шлифом
Насадка к колбе с двумя шлифами
Коническая колба емкостью 250 мл для приема отгонной жидкости
Колбонагреватель или электрическая плитка с асбестом
Бюретка для титрования на 50 мл.
Реактивы и растворы
1. Солянокислый гидроксиламин 1% раствор
2. Едкий натр, чда, 0,1N и 0,01N растворы
3. Смешанный индикатор (метилоранж + метиленовая синь 1:1)
Отбор проб производится так же, как и для определения формальдегида колориметрическим методом.
Ход анализа
Предварительная подготовка проб для анализа заключается в отгонке формальдегида в сильнокислой среде по методике, аналогичной с колориметрическим методом. В коническую колбу на 250 мл помещают 50 мл отгона, прибавляют 6 - 8 капель смешанного индикатора и нейтрализуют 0,1N раствором NaOH до зеленого цвета. Затем приливают 10 мл 1% гидроксиламина и оставляют стоять 30 минут при комнатной температуре. Раствор при этом окрашивается в розовый цвет вследствие образования свободной кислоты. Одновременно проводится холостой опыт с отгоном из контрольной пробы. Через 30 минут испытуемую и контрольную пробы титруют 0,01N раствором NaOH до перехода розовой окраски в зеленую.
Расчет анализа
(а - в) х 0,01 х 30 х 100
X = ─────────────────────────
н
где Х - содержание формальдегида, мг/100 г почвы;
а - мл 0,01 н р-ра NaOH, пошедшие на титрование испытуемой пробы;
в - мл 0,01 н р-ра NaOH, пошедшего на титрование контрольной пробы;
0,01 - нормальность NaOH;
30 - коэффициент для пересчета с мг-экв. на мг для формальдегида;
100 - коэффициент для пересчета на 100 г почвы;
Н - навеска абсолютно сухой почвы, взятая на определение, г.
Определение влажности почвы
При исследовании почвы на содержание вредных примесей возникает необходимость определения ее влажности. В этом случае 1,5 - 50 г почвы помещают в стаканчики, доведенные до постоянного веса и закрывают крышками. Для глинистых, высокогумусных почв с высокой влажностью достаточна навеска массой 15 - 20 г, для легких почв с невысокой влажностью 40 - 50 г. Масса навесок органогенных почв варьирует в широких пределах от 15 до 50 г в зависимости от влажности почвы. Определение выполняют в двухкратной повторности. Взвешивание выполняют с погрешностью не более 0,1 г. Стаканчик с пробой открывают и вместе с крышкой помещают в сушильный шкаф. Нагревают при температуре 105 +- 2°С. Загипсованные почвы нагревают при 80 +- 2°С в течение 8 часов. При 105 +- 2°С песчаные почвы высушивают в течение 3-х ч, остальные в течение 5 ч. Последующее высушивание проводят в течение 1 ч для песчаных почв и 2 ч для остальных почв.
После каждого высушивания стаканчики с почвой закрывают крышками, охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г. Высушивания и взвешивания прекращают, если разность между повторными взвешиваниями не превышает 0,2 г.
Влажность почвы W в процентах вычисляют по формуле
m - m
1 0
W = ────── x 100%
m - m
0
где m - масса влажной почвы со стаканчиком и крышкой, г;
1
m - масса высушенной почвы со стаканчиком и крышкой, г;
0
m - масса пустого стаканчика с крышкой, г.
Вычисление W производят # точностью 0,1%. Допустимые расхождения двух параллельных определений 10% от среднего арифметического повторных определений. При расхождении результатов двух параллельных более, чем на 10%, следует увеличить количество определений до трех и более, обратив повышенное внимание на соблюдение правил отбора средней пробы.
При необходимости проведения пересчета с воздушно-сухой почвы на абсолютно сухую определение гигроскопической влажности проводят также как описано выше.
__________________________
*(1) Боровская Н.Е., НИИ санитарии, гигиены и профзаболеваний МЗ УзССР. Методика усовершенствована.
*(2) Сергиенко П.И. ВНИИ по сельскохозяйственному использованию сточных вод, Волжский опорный пункт.
*(3) Горячева Н.А. НИИ общей и коммунальной гигиены им.А.Н.Сысина АМН СССР.
*(4) Циприян В.И., Музычук Н.Т., Ольхович П.Ф. (Киевский медицинский институт).
*(5) Даукаева Р.Ф., Уфимский НИИ гигиены и профзаболеваний.
*(6) Одновременно берут пробу для определения влажности почвы. Методика определения описана на стр.64 - 65#.
*(7) Методика перепечатана из сб. "Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве", M., 1980, N 2264-80, отмененного в части пестицидов.
*(8) Суркова Г.В., Зусман Б.М. Иркутский медицинский институт.
*(9) Суркова Г.В., Зусман Б.Л. Иркутский медицинский институт.
*(10) Методика усовершенствована Деканоидзе А.А. (Львовский НИИ эпидемиологии и микробиологии).
*(11)# Даукаева Р.Ф. Уфимский НИИ гигиены и профзаболеваний.
*(12)# Сергиенко Л.И. ВНИИ сельскохозяйственного использования сточных вод. Волжский опорный пункт. Методика перепечатана из сб. "Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве", М., 1980, N 2264-80, отмеченного в части пестицидов.
|
